125433 (690547), страница 2
Текст из файла (страница 2)
,
,
,
.
Диаметр вала под колесом: .
Диаметр ступицы: .
Длина ступицы: .
Толщина обода: .
Толщина диска: .
Тихоходная ступень:
Размер шестерни: ,
,
.
Колесо быстроходней ступени кованое:
,
,
.
Диаметр вала под колесом: .
Диаметр ступицы: .
Длина ступицы: .
Толщина обода: .
Толщина диска: .
3.2.2 Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса и крышки: .
Принимаем: .
.
Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:
,
.
Нижний пояс корпуса:
.
Принимаем .
Диаметр болтов:
Фундаментальных: .
Принимаем М20.
Крепящих крышку к корпусу у подшипников: . Принимаем болты с резьбой М16.
Соединяющих крышку с корпусом: . Принимаем болт с резьбой М12.
Компоновка необходима для приближенного определения положения зубчатых колес относительно опор, определения опорных реакций и подбора подшипников.
При очерчивании внутренней стенки корпуса:
-
принимаем зазор между корпусами ступицами колеса
. Принимаем А1=10мм.
-
Принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А=δ=8мм.
Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники. Результаты подбора занесем в таблицу:
Таблица 2 - Предварительный подбор подшипников
№ вала | Условное обозначение подшипников | Размеры, мм | Грузоподъемность, кН | ||||
d | D | B | C | C0 | |||
1 | 36208 | 40 | 80 | 18 | 38 | 23,2 | |
2 | 36208 | 40 | 80 | 18 | 38 | 23,2 | |
3 | 46215 | 75 | 130 | 25 | 61,5 | 54,8 |
Подшипники ведомого вала быстроходной ступени будем смазывать пластичной смазкой.
Измерением находим расстояния между наружными торцами подшипников:
,
,
.
Для радиально упорных подшипников расстояние от торцов до точки приложения реакции опор: ,
.
Ведущий вал быстроходной ступени: (см. рисунок 1)
,
.
Ведомый вал быстроходной ступени:
,
.
Ведомый вал тихоходной ступени: (см. рисунок 2)
,
.
3.3 Приближенный расчет валов
3.3.1 Расчет ведущего вала быстроходной ступени
Из предыдущих расчетов:
- окружная сила быстроходной ступени;
- осевая сила в зацеплении быстроходной ступени;
- радиальная сила быстроходной ступени.
Расчетная схема вала червячного колеса приведена на Рисунке 1.
Определяем реакции в опорах плоскости XZ
, (3.1)
, (3.2)
Проверка: ,
, (3.3)
-722+2577-1855=0
0=0.
Определяем реакции в опорах плоскости YZ
, (3.4)
, (3.5)
Проверка: =0,
, (3.6)
-229+953-724=0,
0=0.
Построим эпюры крутящих и изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:
;
.
Построим эпюры крутящих и изгибающих моментов в вертикальной плоскости:
.
Опасным сечением является сечение Б-Б:
, (3.7)
где ,
.
.
Из условия прочности:
, (3.8)
, (3.9)
где =310МПа.
.
По расчету , что значительно больше расчетного.
Рисунок 1 – Расчетная схема ведущего вала
3.3.2 Расчеты ведомого вала быстроходной ступени
Рисунок 2 – Расчетная схема ведомого быстроходной ступени
Из предыдущих расчетов:
,
- окружная сила ведомого вала быстроходной ступени;
,
- осевая сила ведомого вала в зацеплении быстроходной ступени;
,
- радиальная сила ведомого вала быстроходной ступени.
Расчетная схема вала червячного колеса приведена на Рисунке 2.
Определяем реакции в опорах плоскости XZ
, (3.10)
, (3.11)
Проверка: ,
, (3.12)
-746-2577+7225-3902=0
0=0.
Определяем реакции в опорах плоскости YZ
, (3.13)
, (3.14)
Проверка: =0,
, (3.15)
-668-953+2674-1053=0,
0=0.
Построим эпюры крутящих и изгибающих моментов:
;
;
;
;
;
Опасным сечением является сечение Б-Б:
, (3.16)
где ,
.
.
Из условия прочности:
, (3.17)
, (3.18)
где =310МПа.
.
т.е. по расчету , что значительно больше расчетного.
3.3.3 Расчеты ведомого вала тихоходной ступени
Рисунок 3 – Расчетная схема ведомого вала тихоходной ступени
Из предыдущих расчетов:
- окружная сила ведомого вала;
- осевая сила ведомого вала в зацеплении;
- радиальная сила ведомого вала.
Расчетная схема вала червячного колеса приведена на Рисунке 2.
Определяем реакции в опорах плоскости XZ
, (3.19)
, (3.20)
Проверка: =0,
, (3.21)
4817-7225+2408=0,
0=0.
Определяем реакции в опорах плоскости YZ
, (3.22)
, (3.23)
Проверка: =0,
, (3.24)
-21-2674+2695=0,
0=0.
Построим эпюры крутящих и изгибающих моментов:
;
;
.
Опасным сечением является сечение Б-Б:
, (3.25)
где ,
.
.
Из условия прочности:
, (3.26)
, (3.27)
где =480МПа.
.
А у нас по расчету , что значительно больше расчетного.
3.4 Выбор подшипников
3.4.1 Ведущий вал быстроходной ступени
Суммарные реакции:
;
.
Предварительно принимаем подшипники 36208 [см. табл.2]
Эквивалентная нагрузка: более нагруженная опора 1.
, (3.28)
Где Pr=1991Н, V=1 – вращается внутреннее кольцо подшипника, Fа1=467Н, kб=1 [2, табл.9.19], kт=1 [2, табл.9.20].
при этом е=0,316 [2, табл.9.18].
Осевые составляющие:
;
.
В нашем случае S1 > S2, Fa>0, тогда Pa1=S1=629H, Pa2=S1-Fa=629-467=162H.
, тога x=1, y=0.
.
Расчетная долговечность, млн. об:
, (3.29)
млн. об.
Расчетная долговечность в часах:
, (3.30)
часов, что больше установленных, значить подшипник подходит.
3.4.2 Расчет подшипника ведомого вала быстроходной ступени
Суммарные реакции:
;
.
Предварительно принимаем подшипники 36208 [см. табл.2]
Эквивалентная нагрузка: более нагруженная опора 4.
Fa=Fa3-Fa4=1336-467=869H.
при этом е=0,35 [2, табл.9.18].
Осевые составляющие:
;
.
В нашем случае S3 < S4 , тогда Fa4=S4+Fa=1915+869=2284H.
, тога x=0,45, y=1,57[2, табл.9.18].
.
Расчетная долговечность, млн. об:
, (3.31)
,млн. об.
Расчетная долговечность в часах:
, (3.32)
часов, что больше установленных, значить подшипник подходит.
3.4.3 Расчет подшипников ведомого вала тихоходной ступени
Суммарные реакции:
;
.
Предварительно принимаем подшипники 46215 [см. табл.2]
Эквивалентная нагрузка: более нагруженная опора 6.
е=0,68 [2, табл.9.18].
Осевые составляющие:
;
.
В нашем случае S5 < S6 , тогда Fa4=1336H, Fa5=1637H,
Fa6= S5+ Fa4=1637+1336=2973Н.
, тога x=1, y=0.
.
Расчетная долговечность, млн. об:
, (3.33)
млн. об.
Расчетная долговечность в часах:
, (3.34)
часов, что больше установленных, значить подшипник подходит.
3.5 Выбор посадок
Посадки назначаем в соответствии с указанными данными в табл.10.13 [2].
Посадки зубчатых колес на валы - по ГОСТ 25347-82
Посадки муфт на валы редуктора - .
Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением по посадке k6.
Отклонений отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников по посадке Н7.
Мазеудерживающие кольцо сажаем на вал по посадке - .
Посадка вала под монтажом – h8.
3.6 Расчет соединений
3.6.1 Расчет шпоночных соединений
Применяем шпонки призматические по ГОСТ 23360-78. Материал шпонки, сталь 45, нормализованная.
Условие прочности:
, (3.35)
где Lp=L-b.
Допускаемое напряжение смятия при стальной ступицы , при чугунной
.
Ведущий вал: d=36мм; bxh=10x8 мм; t1=5 мм; длина шпонки l=80 мм; момент на ведущем валу Т=55,6٠103Н٠мм.
,
т.е. шпонка подходит.
Расчет шпонки под зубчатое колесо наведомом валу быстроходной ступени: d=50мм; bxh=14x9 мм; t1=5,5 мм; длина шпонки l=90 мм; момент на ведущем валу Т=269,7٠103Н٠мм.
,
т.е. шпонка подходит.
Ведомый вал тихоходной ступени: d=65мм; bxh=18x11 мм; t1=7 мм; длина шпонки l=90 мм; момент на ведущем валу Т=1036٠103Н٠мм.
,
т.е. шпонка подходит.
Расчеты шпонки под зубчатым колесом на ведомом валу: d=85мм; bxh=22x14 мм; t1=9 мм; длина шпонки l=100 мм; момент на ведущем валу Т=1036٠103Н٠мм.
,